Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1327 вузов, 5495 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Башкирский Государственный Аграрный Университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

А ты хочешь знать химию. Учебно-справочное пособие для старшеклассников и абитуриентов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
§ 14. Химические уравнения
Схема реакции разложения воды
Молекулы воды
Атомы водорода
(вещество — вода)
Атомы кислорода
Молекулы водорода (вещество — водород)
Молекулы кислорода (вещество — кислород)
Из данной схемы видна суть химической реакции, кото­рая заключается в том, что молекулы исходного вещества — воды разлагаются до атомов водорода и кислорода, а атомы, соединяясь по-новому, образуют новые молекулы, а, значит и новые вещества — водород и кислород. Эта же мысль о реак­ции разложения воды может быть выражена не только схе­мой, но и словами:
1) вода разлагается, и получаются водород и кислород;
2) при разложении воды образуются водород и кислород;
3) вода, разлагаясь, образует водород и кислород.
В схеме реакции разложения воды, а затем и в трёх пред­ложениях мы выражали мысль о реакции разложении воды. Есть ещё одно средство выражения мысли о химической реак­ции — это использование химических формул веществ и ко­эффициентов:
2Н
О = 2Н2 + О2 — это химическое уравнение.
2
Что же такое химическое уравнение?
Химическое уравнение — это один из способов (одно из средств) выражения мысли о химической реакции с помо­щью химических формул и коэффициентов.
Химическое уравнение показывает: вещества, которые
вступают в реакцию — в левой части уравнения — до знака равенства, и вещества, которые получаются в результате ре­акции и которые записывают после знака равенства — в пра­вой части уравнения.
Химическое уравнение отражает закон сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в реакцию равна массе веществ, образующихся в результате реакции — поэтому ста­вят коэффициенты перед формулами веществ, чтобы число атомов каждого элемента в левой части уравнения было бы равно числу атомов соответствующих элементов в правой ча-
21
сти уравнения. Поучимся расставлять коэффициенты в хими­ческих уравнениях, чтобы мы могли поставить знак равен­ства между обеими частями уравнения.
Рассмотрим реакцию соединения алюминия с хлором. Алюминий + хлор Al + Cl
Чётное Нечётное число атомов хлора число атомов хлора
хлорид алюминия
AlCl3.
2
Чтобы сделать чётным число атомов элемента в той части уравнения, в которой оно нечётное, ставим перед формулой, в нашем примере — перед формулой хлорида алюминия, коэф­фициент 2 и получаем следующее выражение:
Al + Cl
2AlCl3.
2
В данном выражении в правой части уравнения число ато­мов хлора стало чётным равным шести (в одной молекуле хло­рида алюминия содержится три атома алюминия, а в двух мо­лекулах хлорида алюминия — шесть).Чтобы сделать число атомов хлора равным шести в левой части уравнения, надо поставить коэффициент 3 перед формулой хлора:
Al + 3Cl
2AlCl3.
2
Поставив коэффициент 2 перед формулой хлорида алюминия, чтобы сделать чётным число атомов хлора, мы увеличили вдвое число атомов алюминия в правой части урав­нения. В левой части уравнения записан только один атом алюминия и, чтобы сделать число атомов алюминия в левой части уравнения равным двум, ставим коэффициент 2 перед формулой алюминия:
2Al + 3Cl
= 2AlCl3.
2
В последнем выражении между частями уравнения мы по­ставили знак равенства, потому что число атомов каждого элемента в правой и левой частях уравнения одинаковое, т. е. равное друг другу, а отсюда понятно использование одноко­ренных слов: «равенство» и «уравнение». Сейчас поучимся переводить с химического языка на русский язык, а для этого сначала выучим значения тех или иных обозначений, исполь­зуемых при записи химических уравнений.
Знак «+» в левой части уравнения в речи заменяют следующими словами: в ступать в реакцию, взаимодействовать, реагиро вать и т.д.; знак « вать(ся), получать(ся); от этих глаголов можно образо­вать однокоренные существительные и деепричастия, которые
=» заменяют глаголами: образо-
22
можно использовать при переводе с химического языка на русский язык; знак «+» в правой части уравнения можно заменить словами: а также, и.
Рассмотрим ещё одно уравнение и переведём с химическо-
го языка на русский язык.
Na
S + CuCl2 = CuS +2NaCl.
2
О чём говорит данное химическое уравнение? Какая мысль
выражена данным химическим уравнением?
Данное химическое уравнение говорит о реакции между сульфидом натрия и хлоридом меди, в результате которой получаются сульфид меди и хлорид натрия. Об этом же мы можем сказать и по-другому: при взаимодействии сульфида натрия с хлоридом меди образуются сульфид меди и хлорид натрия; взаимодействуя, сульфид натрия и хлорид меди образуют сульфид меди и хлорид натрия; суль­фид натрия реагирует с хлоридом меди, образуя сульфид меди и хлорид натрия и т. д.
Вопросы и задания:
1. Какие есть средства (способы) выражения мысли о химической
реакции?
2. Что такое химическое уравнение?
3. Назовите однокоренные слова к слову «уравнение».
4. Почему расставляют коэффициенты в химических уравнени-
ях? Какой закон отражает химическое уравнение?
5. Какими словами и выражениями заменяют знак «+» в левой и
в правой частях уравнения?
6. Какими словами заменяют знак «
нии?
7. Расставьте коэффициенты и напишите названия веществ:
Al + S
Fe + O
= Al
2
= Fe
; Al + O
2S3
2O3
= Al
2
; Na + Cl2 = NaCl; K + Br
2O3
.
8. Напишите формулы веществ и расставьте коэффициенты:
Алюминий + кислород
Калий + хлор
хлорид калия(I) Кислород + фосфор Сера + кислород Оксид серы(IV) + кислород Оксид ртути(II)
ртуть + кислород
оксид алюминия(III)
оксид фосфора(V)
оксид серы(IV)
оксид серы(VI)
=» в химическом уравне-
= KBr;
2
23
§ 15. Типы химических реакций
При изучении указанной темы используйте табл. 2.
Рассмотрим типы химических реакций, т. е. классифика­цию химических реакций, на основании числа веществ, всту­пающих в реакцию, и числа веществ, образующихся в резуль­тате реакции, а также будем обращать внимание на то, какие вещества (простые или сложные) вступают в реакцию и какие вещества (простые или сложные) получаются в результате ре­акции.
Реакция соединения — это реакция, в которую вступают два или более веществ, а образуется одно сложное вещество.
Реакция разложения — это реакция, в которой из одного сложного вещества образуются два или более простых или сложных веществ.
Реакция замещения — это реакция, в которую вступают простое и сложное вещества и получаются в результате реак­ции новое простое и новое сложное вещества.
Реакция обмена — это реакция, в которую вступают два сложных вещества и образуются в результате реакции два новых сложных вещества.
Данные определения желательно не заучивать наизусть, а составить самим, поняв, что родовым понятием (обобщаю­щим словом) в данных определениях служит слово «реак­ция», а видовые отличия даются в определительных прида­точных предложениях.
Следующий этап в изучении химических реакций и хими­ческих уравнений заключается в приобретении навыка пе-
ревода с химического языка на русский язык, а поэтому, ис­пользуя материал, данный в этом и предыдущем параграфах, и, используя химические уравнения, приведённые в табл. 2, данной в параграфе, запишите словами мысли, выражен­ные этими химическими уравнениями (не менее трёх пред­ложений на каждое уравнение, используя однокоренные гла­голы, существительные и деепричастия для обеих частей уравнения). Правильность ответа можно проверить в табл. 2.
Пример содержания карточки проверочной работы по теме «Типы химических реакций»:
Даны схемы уравнений реакций:
1) Al + О
2) Н2О Н2 + О
3) CuCl2 +Fe FeCl2 + Cu
4) CuCl
Al2О
2
+Na2S NaCl + CuS
2
3
2
24
Типы химических реакций
Реакции
соединения разложения замещения обмена
2Al + 3Cl = 2AlCl
2
=
3
Глагол «соединять(ся)» может быть использован только для опи­сания реакций соединения
4P + 5O = 2P
=
2
2O5
2Н
О = 2Н2 + О
2
Глагол «разлагать(ся)» может быть ис­пользован толь­ко для описания реакций разло­жения
2Н2О = 2Н2 + О2CuCl2+Fe =
CuCl
2
+Fe = СuCl2+Na2S =
2
= FeCl
+Сu = 2NaCl+CuS
2
Используемые глаголы: взаимодействовать, реагировать, вступать в реакцию
СuCl
= FeCl
+Сu
2
2
= 2NaCl+CuS
Таблица 2
+Na2S =
соединять(ся) разлагать(ся) вступать в реакцию;
взаимодействовать; реагировать
1) Фосфор соединя­ется с кислородом, образуется ок сид фосфора.
2) При соединении фосфора и кисло­рода получается оксид фосфора.
3) Соединяясь, фос фор и кислород образуют оксид фосфора.
4) Фосфор соединя­ется с кислородом, образуя оксид фос­фора.
5) При взаимодей­ствии фосфора и кислорода образу­ется оксид фосфо­ра
1) Вода разлагает­ся, и получаются водород и кисло­род.
2) При разложении воды образуются водород и кисло­род.
3) Разлагаясь, вода образует водород и кислород.
4) Вода разлагает­ся, образуя водо­род и кислород
1) Хлорид меди вступает в реак­цию с железом, и получаются медь и хлорид железа.
2) При взаимо­действии хлорида меди и железа об­разуются медь и хлорид железа.
3) Вступая в реак­цию, хлорид меди и железо образуют медь и хлорид же­леза.
4) Хлорид меди и железо взаимодей­ствуют, образуя медь и хлорид же­леза
1) Сульфид натрия вступает в реак­цию с хлоридом меди, получаются хлорид натрия и сульфид меди.
2) При взаимодей­ствии сульфида натрия и хлорида меди образуются хлорид натрия и сульфид меди.
3) Вступая в ре­акцию, сульфид натрия и хлорид меди образуют хлорид натрия и сульфид меди.
4) Сульфид натрия и хлорид меди взаимодействуют, образуя хлорид натрия и сульфид меди
Задание:
1. Перепишите в тетрадь схему химической реакции.
2. Расставьте коэффициенты.
3. Определите и запишите тип химической реакции.
25
4. Запишите словами мысль, выраженную химическим
уравнением (не менее трёх предложений).
Выполнение задания:
1. Переписываю в тетрадь схему первой химической реак-
ции
Al + О
Al2О
2
3
2. Расставляю коэффициенты
4Al + 3О
2Al2О
2
3
3. Определяю и записываю тип химической реакции
4Al + 3О
2Al2О3 (р. с.) — реакция соединения
2
4. Записываю словами мысль, выраженную данным хими-
ческим уравнением:
— Алюминий соединяется с кислородом и получается оксид алюминия.
— Соединяясь, алюминий и кислород образуют оксид алюминия.
— Алюминий и кислород соединяются, образуя оксид алюминия.
— При взаимодействии алюминия и кислорода получается оксид алюминия.
Выполнив все четыре пункта задания для первой схемы реакции, приступаем к выполнению этих четырёх пунктов задания для второй схемы реакции:
1. Переписываю в тетрадь схему второй химической реак-
ции
Н
О Н2 + О
2
2
2. Расставляю коэффициенты
2Н
О = 2Н2 + О
2
2
3. Определяю и записываю тип химической реакции
2Н
О = 2Н2 + О2 (р. р.) — реакция разложения
2
4. Записываю словами мысль, выраженную данным хими-
ческим уравнением:
— При разложении воды получаются водород и кислород.
— Вода, разлагаясь, образует водород и кислород.
— Вода разлагается и получаются водород и кислород.
Аналогично поступаем со следующими схемами реакций, данными в карточке задания.
Вопросы и задания:
1. Какие вы знаете типы химических реакций?
2. Что служит основанием для данной классификации химиче-
ских реакций?
26
3. Что такое реакция соединения? Приведите пример реакции соединения.
4. Какие глаголы используют при описании реакции соедине­ния?
5. Что такое реакция разложения? Приведите пример реакции разложения.
6. Какой глагол используют при описании реакции разложения?
7. Что такое реакция замещения? Приведите пример реакции за­мещения.
8. Какие глаголы и выражения используют при описании реак­ции замещения?
9. Что такое реакция обмена? Приведите пример реакции обме­на.
10. Какие глаголы и выражения используют при описании реак­ции обмена?
11. Перепишите схему химической реакции, расставьте коэффи­циенты, определите тип химической реакции и запишите слова­ми мысль, выраженную химическим уравнением: Al + F HgO Hg + O
AlF
2
3
2
HCl + CaO CaCl2 + H2O
+ H2 Fe + H2O
Fe
2O3
HCl + ZnO
+ Al Fe + Al2O
Fe
2O3
AgI Ag + I HCl + Mg MgCl2 + H
ZnCl2 + H2O
3
2
2
Al + CuCl2 AlCl3 + Cu
27
Глава 2
Кислород. Водород. Формы существования
элементов в природе на примерах водорода
и кислорода
§ 16. Кислород — химический элемент. Нахождение в природе
Химический знак — О Относительная атомная масса А
Нахождение в природе. Химический элемент — кислород
существует в природе в свободном виде, т. е. в форме простого вещества кислорода О
, и в связанном состоянии — в составе
2
сложных веществ, т. е. в соединении с другими элементами. В свободном виде он содержится в воздухе и составляет при­близительно 20% от объёма воздуха.
Кислород как элемент входит в состав многих веществ. Например, вода, речной песок, мел, железные руды, а также многие другие вещества содержат элемент кислород в своём составе.
(О) = 16
r
Вопросы и задания:
1. Какие формы существования кислорода в природе вы знаете?
2. Что означают слова «кислород существует в природе в свобод-
ном виде»?
3. Что означают слова «кислород существует в природе в связан-
ном состоянии»?
4. Какие соединения кислорода вы знаете?
§ 17. Кислород — простое вещество
Химическая формула — О
Относительная молекулярная масса Мr(О2) = 32
Физические свойства. Кислород — бесцветный газ, без
вкуса и запаха, мало растворим в воде. Кислород немного тяжелее воздуха. При давлении 760 мм рт.ст. и низкой
2
28
температуре (–183 °С) кислород превращается в жидкость синего цвета, а при ещё более низкой температуре кислород затвердевает.
Химические свойства. При нагревании кислород вступает в реакцию со многими веществами (как простыми, так и сложными), и в результате этих реакций образуются оксиды. При горении угля образуется оксид углерода (IV), который со­хранил своё историческое название — углекислый газ:
С + О
уголь кислород оксид углерода (IV)
= СО
2
2
При горении водорода образуется вода:
2Н
+ О2 = 2Н2О
водород кислород вода
2
Кислород взаимодействует как с неметаллами (например, с углём, с водородом), так и с металлами, и также в результате реакции с кислородом образуются оксиды:
2Cu + O
медь кислород оксид меди (II)
= 2CuO
2
При горении природного газа (газ — метан, который используется в бытовых газовых плитах), состоящего из двух элементов — углерода и водорода — образуются оксиды этих элементов, соответственно углекислый газ и вода:
СН
+ 2О2 = СО2 + 2Н2О
метан кислород оксид вода углерода (IV)
4
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.
С глубокой древности известно, что для горения необходим воздух, однако сотни лет процесс горения оставался непонятным. В 1745–1748 годах русский учёный М.В. Ломоносов экспериментально доказал, что горение — это реакция соединения веществ с частицами воздуха. Французский химик Антуан Лавуазье подтвердил своими опытами то, что горение — это химическое взаимодействие различных веществ с кислородом. А. Лавуазье после своих опытов, доказывающих, что исследуемый газ поддерживал горение и дыхание, назвал этот газ «жизненный». Позднее это название он заменил латинским словом «оксигениум», заимствованным из греческого языка, где слово «оксюс» означает кислый, а «геннао» — рождаю, произвожу (рождающий кислоту). На русский язык название химического элемента переведено буквально — «кислород». И простое вещество, образованное этим элементом, получило название «кислород».
29
Обратите внимание на суффиксы слов «горение», «окисление», «дыхание». Суффиксы -ени и -ани — это суффиксы существитель­ных, обозначающих процессы, реакции, а поэтому, когда придётся давать определение вышеприведённым словам, используйте прогностическую роль данных суффиксов для нахождения родового понятия (обобщающего слова).
При дальнейшем развитии науки было найдено, что вещества горят не только в кислороде. Поэтому горение определяют: горение — это реакция, которая сопровождается
выделением большого количества теплоты и обычно ярким свечением.
Но в школьном курсе химии под горением обычно подразумевают реакцию взаимодействия веществ с кисло­родом, которую обычно называют окислением. В орга низмах животных и человека, а также в растениях в процессе жизнедеятельности происходит окисление веществ, в резуль­тате которого образуются оксиды: вода и углекислый газ. В результате реакций окисления, которые протекают в орга­низ мах теплокровных животных и человека, выделяется теплота, за счет которой поддерживается постоянная темпера­ту ра тела. Как вы знаете, эти реакции не сопровождаются выделением света, а поэтому эти реакции в отличие от горения называют медленным окислением.
Вопросы и задания:
1. Назовите формулу и укажите относительную молекулярную
массу кислорода.
2. Опишите физические свойства кислорода.
3. Как вы понимаете вопрос: «Какие химические свойства кисло-
рода вы знаете»?
4. Покажите на примерах слов значение суффиксов «-ени»,
«-ани».
5. Что общего в процесах горения и медленного окисления и в чём
состоит различие между этими процессами?
§ 18. Получение кислорода и его применение
Применение кислорода. Применение любого вещества
основано на его физических и химических свойствах. Кисло­род находит широкое применение, благодаря его способности поддерживать горение и дыхание. Как вещество, в котором
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности